Полупроводниковый стабилизатор напряжения

 

О П И С A Н И E 502380

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сова Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.07.74 (21) 2048978/24-7 с присоединением заявки Ме (23) Приоритет

Опубликовано 05.02.76. Бюллетень Ые 5

Дата опубликования описания 19.04.76 (51) М. Кл, G 05F 1/58

Государственный комитет

Совета Минно ров СССР по делам изобретений ч открытий (53) УДК 621.316.722.1. (088.8) (72) Авторы изобретения

В. К. Швец и О. E. Морозов (71) Заявитель (54) ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к промышленной радиоэлектронике и может найти применение в устройствах электропитания узлов автоматики, вычислительной техники и средств связи.

Известны полупроводниковые стабилизаторы напряжения, содержащие орган защиты от перегрузок по току и короткого замыкания, выполненный в виде транзистора, коллектор которого подключен к выходу усилителя обратной связи, а база соединена с выходом органа сравнения, входы которого подключены, соответственно, через резистор, к базе регулирующего транзистора, и к средней точке делителя входного напряжения.

Недостаток известного технического решения состоит в том, что устройство защиты реагирует на кратковременные перегрузки, При этом транзистор защиты открывается и закрывает регулирующий транзистор стабилизатора напряжения. После прекращения кратковременной перегрузки стабилизатор напряжения, имеющий описанное устройство защиты, не восстанавливает своих стабилизирующих свойств, что равносильно отказу. При этом необходимо вмешательство оператора для включения стабилизатора напряжения.

Целью изобретения является повышение надежности полупроводникового стабилизатора напряжения.

Указанная цель достпгается тем, что в предлагаемом полупроводниковом стабилизаторе напряжения плечо делителя, соединенное с общей шиной, выполнено в виде стабилизатора

5 тока, например, па транзисторе с токоограничивающим резистором в цепи эмиттера, вход которого соединен с выходным зажимом стабилизатора.

Это дает возможность значительно умень10 шить ток, протекающий через регулирующий транзистор стабилизатора напряжения в режиме короткого замыкания на его выходе, и обеспечить возврат устройства защиты в исходное состояние при прекращении действия

15 перегрузки по току и короткого замыкания, а, следовательно — значительно повысить надежность стабилизатора напряжения.

Сущность предполагаемого изобретения поясняется схемой, где:

20 1 — токоограничивающий резистор стабилизатора напряжения;

2 — верхнее плечо делителя напряжения устройства защиты, выполненное на резисторе, 3 — нижнее плечо делителя напряжения

25 устройства защиты, выполненное в виде стабилизатора тока, 4 — орган сравнения устройства защиты; 5 — регулирующий транзистор;

6 — резистор, включенный в цепь базы этого транзистора, 7 — транзистор защиты; 8 — до502380 полнительный транзистор стабилизатора напряжения; 9 — усилитель постоянного тока стабилизатора напряжения, 10 — нагрузка с табилизатора напряжения.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме, когда отсутствует перегрузка стабилизатора напряжения по току нагрузки, сигнал, снимаемый с датчика тока, выполненного на последовательном соединении база-эмиттер ного перехода регулирующего транзистора 5 и резистора 6, включенного в цепь базы этого транзистора, оказывается недостаточным для срабатывания органа сравнения 4, закрытого напряжением смещения, снимаемым с резистора 2 делителя напряжения 2, 3. При перегрузке стабилизатора напряжения по току или коротком замыкании на его выходе возрастает ток коллектора, а, следовательно, и ток базы регулирующего транзистора 5. В связи с этим возрастает напряжение, снимаемое с датчика тока 5, 6, Это напряжение становится больше запирающего напряжения, снимаемого с резистора 2 делителя напряжения 2, 3, орган сравнения

4 открывается и выдает сигнал на вход транзистора защиты 7. Транзистор защиты 7 открывается и уменьшает потенциал базы дополнительного транзистора 8 относительно общей шины входа и выхода стабилизатора напряжения. Уменьшается напряжение на выходе стабилизатора и, следовательно, величина опорного напряжения, снимаемого с выхода стабилизатора напряжения и подаваемого на вход стабилизатора тока 3, выполняющего функцию нижнего плеча делителя напряжения 2, 3. Величина стабилизируемого тока уменьшается, уменьшается величина напряжения смещения, снимаемого с резистора 2 делителя напряжения 2, 3 и орган сравнения

4 срабатывает при меньших уровнях напряжения сигнала, снимаемого с датчика тока

5, 6. Транзистор защиты 7 еще больше открывается, уменьшая потенциал базы дополнительного транзистора 8 относительно общей точки входа и выхода стабилизатора напряжения. В связи с этим еще больше уменьшается ток базы, а, следовательно, и ток коллектора регулирующего транзистора 5, который достигает десятков миллиампер. После прекращения действия перегрузки по току или короткого замыкания на выходе стабилизато10 ра напряжения последний переходит в нормальный режим работы.

Повышение надежности полупроводникового стабилизатора напряжения обеспечивается глубоким ограничением тока, протекающего

15 через регулирующий транзистор 5 в режиме короткого замыкания на выходе полупроводникового стабилизатора напряжения; а также возвратом устройства защиты полупроводникового стабилизатора напряжения в исход20 ное состояние после прекращения действия перегрузки по току или короткого замыкания на его выходе.

Формула изобретения

Полупроводниковый стабилизатор напряжения, содержащий орган защиты от перегрузок по току и короткого замыкания, выполненный в виде транзистора, коллектор которого зо подключен к выходу усилителя обратной связи, а база соединена с выходом органа сравнения, входы которого подключены, соответственно, через резистор — к базе регулирующего транзистора и к средней точке делителя входЗб ного напряжения, отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения надежности, плечо ука анного делителя, соединенное с общей шиной, выполнено в виде стабилизатора тока, например, на транзисторе с токоограничиваю40 щим резистором в цепи эмиттера, вход которого соединен с выходным зажимом стабилизатора,